Hoffman的猜想与今天的实现
时间:2021-12-24 12:02:24 热度:37.1℃ 作者:网络
自1903年Einthoven发明心电图(ECG)机并应用至今,ECG已成为心血管疾病诊断评估不可或缺的手段之一。
ECG通过体表采集心电信号,记录主要的P-QRS-T群,反映心房和心室的除极和复极过程。
然而对于特殊传导系统(SCT)的电位并没有记录到,SCT电位变化还依赖于有创电生理检查。最近,有学者从体表记录到反映SCT电位的电生理新小波,与上世纪六十年代Hoffman的猜想吻合。现将Hoffman猜想、体表记录的实现和应用研究作一简要总结。
1 Hoffman猜想
早在1964年Hoffman发表了文章,他在狗的实验结果中发现了SCT每个不同电位,预测了在心房周期信号内,在ECG的P-R间期内SCT位置分布的猜想。当时六十年代没有电脑和打印机等电子设备,他的预测示意图标测线是手绘的,也没有显示刻度值。Hoffman预测了7个定位线(图1)。
第1根线,心跳起搏点(P波起始点);
第2根线,心房部位(A);
第3根线是虚线,心房与房室结(atrial-ventriclenode,AVN)连接部位(AN),虚线是表示心房和AVN信号有重叠部位;
第4根,AVN 主体(N);
第5根,AVN 与希氏束连接部位(NH);
第6根线,希氏束(bundle of His,H);
第7根线,束支(bundle branches,BB)。在第1根标测线至前竖虚线范围内是窦房结(sino-atrial node,SAN)兴奋区域,在第7根标测线之后的虚线是浦肯野纤维周围区域。
在Hoffman的插图标注了红色数字号码,在他手绘的刻度后面配了电子版刻度250mm/s(图2)。
在Hoffman的示意图上进行测量,狗的7根标测线之间的数据值是,
A:25.5ms;
AVN:46.5ms(AN+N+NH=9.8+26.2+10.5=46.5ms);
H:17.1ms;
BB:16.5ms。
SAN 兴奋时程:11.4ms。浦肯野纤维传导(“P”)时限:25.3ms。
2 体表尼沙赫心电图的实现
2015年,应用PhysioSign 公司生产的SAN-Atrial-AVN-His ECG(saahECG,尼沙赫心电图)仪器,首次在体表记录了saahECG。
与传统ECG操作方法一样,同步扫描,传统ECG扫描记录是混合卷积频率,99%普通心房肌和心室肌信号,而saahECG 是抽频和分频全新信号处理技术,扫描记录的是自律传导系统内不同组织局部解剖的分频信号。
传统ECG 和saahECG 同步扫描记录,扫描速度25mm/s,幅度40mm/mV。saahECG在体表心电图P波内和P波后及ST段范围内扫描记录到可视化新小波(图3)。
将图中7根线之间的数据相加总和就是P-R间期。按照猪的心脏有创数据值:A:25ms(PA 间期),AN:29 ms,N:21ms,NH:25ms(AH 间期=AN+N+NH=75ms),H:26ms,BB:18ms(HV间期=H+BB=44ms)。猪的心脏与人类最接近,波形和数据也非常接近。
研究发现saahECG与传统ECG相关性高度一致,首先ECG正常健康人都有的P-QRS-T波群,saahECG 也都有,时程和幅度一致,P-R间期,ST 段时限,QRS波群数据值都相同。
ECG与saahECG 同步扫描,在P-R间期范围内扫描记录到新小波,图像显示特征有规律可循(图3)。
其次,体表扫描记录到的新小波与Hoffman猜想的7根线一致。第1根线N,心跳起搏点。第2根线A,心房区域,肢体导联是切迹,胸导联是一个波[1~2 之间为PA 间期]。
第3根线AN,是AVN第一峰,也是P波最高顶峰。
第4根线N,是AVN第二峰。
第5根线NH,是AVN结束,也是AVN结束与希氏束起始连接部位。[2~5之间为AH间期]。
第六根线H。第7根线BB。[5~7之间为HV间期]。在P-R间期和PR段范围内的小波,正常人都有,形态基本类似,总的幅度和时程都与ECG一样,包括有创电生理数据,正常人固定不变,都在正常值范围内。
这7根线的特征与SCT 电位出现的最高峰值直接相关对应。
3 saahECG的应用研究
saahECG并未改变传统ECG的波群记录,用无创体表方法在人体扫描记录到P-R间期范围内小波,传统ECG 记录是P波,saahECG记录到5个小波。按照可视的可辨别的小波,他们特征幅度、宽度、形态、时程、分别规律,与SCT有关。一般来讲,P波前有3~6个新小波,QRS波群前有4~6个新小波,ST段上有4~7个新小波。
saahECG不仅可以识别P-QRS-T波、还可以识别QRS波前(在P波和PR段中)和QRS波后(ST段和T波上移)之后的微波。
通过与100例健康个体和几例心律不齐患者的常规心电图进行比较,学者发现P波之前的小波理论上反映了窦房结的电活动,QRS波群之前的小波为SCT(房室结,His束和束支)电位,QRS波群后的小波与心室动作电位的第2期和第3期复极化有关。可以辅助诊断房室阻滞部位,鉴别诊断宽QRS 波群性质和激动起源的鉴别。
4 小结
应用Saah ECG扫描记录到新电生理信号分别出现在P波前、P波内、P波后。这些自然信号是心脏传导系统的不同组织细胞,如房室结,希氏束,束支等这些特殊组织的细胞,其细胞组成不同,频率不同,速度不同,在传导过程中的时程不同,表现在P-R间期内不同波形。近几年的研究证实在人类体表实现了Hoffman的SCT猜想。
新小波在数量、形态、斜率、时程等方面具有一定的特征及变化规律,未来对于saah ECG检测到的新小波,需要进一步探讨研究。